Kriittisen laitoksen sähkönjakelujärjestelmän suojauksen selektiivisyys
Mäntylä, Miro (2018)
2018
Sähkötekniikka
Tieto- ja sähkötekniikan tiedekunta - Faculty of Computing and Electrical Engineering
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2018-12-05
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201811212695
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201811212695
Tiivistelmä
Nykyisten sähkönjakelujärjestelmien yhä kasvaessa ja samalla monimutkaistuessa, tarvitaan entistä tarkempaa sähkönjakelun selektiivisesti toimivan suojausjärjestelmän mallinnusta ja määrittelemistä. Tämän diplomityön tarkoituksena oli määrittää, miten erään kriittisen laitoksen sähkönjakelujärjestelmän suojaukset saadaan toimimaan selektiivisesti yhtenä kokonaisuutena, mahdollistaen näin laitoksen oikeanlaisen toiminnan erilaisissa käyttötilanteissa ja turvaten siellä olevien ihmisten terveyden jokaisena hetkenä.
Jotta suojaukset saadaan toimimaan selektiivisesti koko järjestelmässä, täytyy kiinnittää erityistä huomiota käytetyn sähkönjakelujärjestelmän rakenteeseen sekä siinä käytettyihin suojalaitteisiin ja näiden eri yhdistelmiin. Lisäksi tulee määrittää oikeanlaiset suojareleiden asetteluarvot, joilla suojaukset saadaan toimimaan selektiivisesti kaikissa eri käyttötilanteissa ilmenevissä vikatapauksissa. Kun sähkönjakelujärjestelmä on saatu toimintaan, tulee riittävin kunnossapitotoimenpitein varmistaa suojausjärjestelmän selektiivinen toiminta myös jatkossa. Tämä vaatii saatavilla olevien käytönseurantatietojen hyödyntämistä ja tarkkailua.
Diplomityössä tarkasteltiin selektiivisyyden toteutumista aina kriittisen laitoksen keskijänniteliitynnästä pienjänniteverkon sähkökeskuksille asti. Tarkastelussa huomioitiin myös mahdollisten poikkeustilanteiden ja varasyöttöyhteyksien vaikutus selektiivisyyteen. Apuna selektiivisyystarkastelussa ja -määrittelyissä käytettiin ABB e-Design- ja Siemens Simaris-laskentaohjelmistoja. Näiden avulla pystyttiin koostamaan laajasta sähkönjakelujärjestelmä selkeä mallinnus, jonka avulla pystyttiin määrittelemään suojauksesta selektiivisesti toimiva yhtenäinen kokonaisuus.
Työn avulla on pystytty havainnollistamaan oikeanlaisen suunnittelun ja toteutuksen merkitys toimivan suojausjärjestelmän rakentamisessa. Hyvällä suunnittelulla on pystytty turvaamaan järjestelmän mukautuminen myös tulevaisuudessa muuttuvien käyttötilanteiden luomiin haasteisiin, lisäksi uusia tekniikoita hyödyntämällä on saavutettu monipuolinen ja tulevaisuudessakin huollettavissa oleva sähkönjakelujärjestelmän selektiivisesti toimiva suojaus.
Jotta suojaukset saadaan toimimaan selektiivisesti koko järjestelmässä, täytyy kiinnittää erityistä huomiota käytetyn sähkönjakelujärjestelmän rakenteeseen sekä siinä käytettyihin suojalaitteisiin ja näiden eri yhdistelmiin. Lisäksi tulee määrittää oikeanlaiset suojareleiden asetteluarvot, joilla suojaukset saadaan toimimaan selektiivisesti kaikissa eri käyttötilanteissa ilmenevissä vikatapauksissa. Kun sähkönjakelujärjestelmä on saatu toimintaan, tulee riittävin kunnossapitotoimenpitein varmistaa suojausjärjestelmän selektiivinen toiminta myös jatkossa. Tämä vaatii saatavilla olevien käytönseurantatietojen hyödyntämistä ja tarkkailua.
Diplomityössä tarkasteltiin selektiivisyyden toteutumista aina kriittisen laitoksen keskijänniteliitynnästä pienjänniteverkon sähkökeskuksille asti. Tarkastelussa huomioitiin myös mahdollisten poikkeustilanteiden ja varasyöttöyhteyksien vaikutus selektiivisyyteen. Apuna selektiivisyystarkastelussa ja -määrittelyissä käytettiin ABB e-Design- ja Siemens Simaris-laskentaohjelmistoja. Näiden avulla pystyttiin koostamaan laajasta sähkönjakelujärjestelmä selkeä mallinnus, jonka avulla pystyttiin määrittelemään suojauksesta selektiivisesti toimiva yhtenäinen kokonaisuus.
Työn avulla on pystytty havainnollistamaan oikeanlaisen suunnittelun ja toteutuksen merkitys toimivan suojausjärjestelmän rakentamisessa. Hyvällä suunnittelulla on pystytty turvaamaan järjestelmän mukautuminen myös tulevaisuudessa muuttuvien käyttötilanteiden luomiin haasteisiin, lisäksi uusia tekniikoita hyödyntämällä on saavutettu monipuolinen ja tulevaisuudessakin huollettavissa oleva sähkönjakelujärjestelmän selektiivisesti toimiva suojaus.